陈连彬
汕头市汕联环境工程有限公司广东汕头515041
摘要：随着生产工艺、生产条件的不同，食品厂废水水量、水质也千差万别，新项目实施需要借鉴类似工程的可靠经验参数。本文通过对蛋糕类食品厂废水处理项目的A-0生化处理过程进行观察研究，探索出水CODCr的变化规律；通过改变进水CODCr浓度和生化停留时间T，探索CODCr去除效率和生化停留时间T的关系。
关键词：食品厂废水CODCr去除率停留时间T
1、前言
食品工业废水本身无毒性，但含有大量可降解的有机物质，废水若不经过处理排入水体要消耗水中大量的溶解氧，造成水体缺氧，使鱼类和水生生物死亡，从而造成一系列环境污染问题。食品废水具有水量水质差异性大、废水可生化性高的特点，治理总体上宜采用“预处理+厌氧生物处理+好氧生物处理+深度处理”的污染治理工艺[1]。探索实际项目的运行的经验参数，为类似工程实施提供可靠的经验参数，具有重要的现实意义。
2、废水处理项目概况
1）废水来自汕头某生产各类蛋糕的食品厂。废水主要的污染物有CODCr、SS、氨氮、BOD5、总磷、动植物油等。
2）废水处理工艺流程图及说明
厌氧池V=20m³，接触氧化池V=28m³，设计流量Q=1m³/h。
3、试验方法及水质分析方法
试验期间，保持生化系统的PH值、温度、污泥浓度、溶解氧DO、抑制物质浓度等因素基本相同，排除其它干扰因素。通过投加面粉调整进水CODCr浓度，通过进水流量控制生化停留时间，通过同一股废水的进出水CODCr浓度计算CODCr去除效率。
每天每隔6小时采一次水样，取平均值作为当天CODCr数据；
CODCr去除效率=（进水CODCr浓度-出水CODCr浓度）/进水CODCr浓度×100%；
CODCr采用国标HJ828-2017化学需氧量的测定方法进行测定[2]。
4、试验条件选择及结果分析
4.1、进出水CODCr浓度随时间的变化
试验内容：
①．进水流量Q=1m³/h，24小时连续进水，生化停留时间T=2d，回流比1：1；
②．曝气调节池不开启曝气，隔油池与调节池能够截留大部分油脂及颗粒物；
③．系统调试正常后，连续采样10天。
测量结果如表一所示。
表一进出水CODCr浓度随时间的变化单位：mg/L
1）从图a可知，隔油池与调节池能够截留大部分油脂与不溶解颗粒污染物时，进水CODCr在700～2500mg/L之间波动，设计时要充分考虑预处理设施，比如初沉池，降低进入生化系统的有机负荷。
2）从图b可知，当进水CODCr小于2500mg/L，经过2天的A-O生化系统处理，出水CODCr能稳定在40～90mg/L之间，达到广东省《水污染物排放限》DB4426-2001第二时段一级排放标准[3]。
3）进出水CODCr波动趋势基本相同，出水平均CODCr波动更加平缓，说明系统有良好的耐冲击负荷。
由图c可知，在生化停留时间T=2d的条件下，进水CODCr负荷在700～2500mg/L之间波动时，CODCr去除率在92%～96%之间。随着CODCr升高，去除率随之升高。这是因为进水CODCr主要来源于淀粉，属于易生化性物质，因此进水CODCr浓度越高，废水可生化性越强，去除率越高。
4.2、CODCr去除效率与进水CODCr浓度关系
试验内容：
①．进水流量Q=1m³/h，24小时连续进水，生化停留时间T=2d，回流比1：1；
②．开启调节池曝气，在调节池补充适量面粉，控制进水CODCr浓度在接近1000mg/L、2000mg/L、3000mg/L、4000mg/L、5000mg/L、6000mg/L、7000mg/L、8000mg/L、9000mg/L、10000mg/L等浓度梯度左右；
③．实验期间，进水CODCr浓度从小到大依次升高，在不同浓度梯度连续进水期间，每隔12小时采一次进、出水水样，取平均值作为当天数据。系统进出水CODCr浓度基本维持稳定后，认定生化系统稳定；
④．系统稳定后，连续采样三天，进水CODCr浓度取平均值作为该梯度的CODCr浓度；
⑤．计算每天的CODCr去除率，取平均值作为该梯度的去除效率。
测量、计算结果如表二所示。
表二CODCr去除效率度随进水CODCr浓度的变化单位：mg/L
由图d可知，当生化进水CODCr浓度在大于1000mg/L时，生化停留时间为2d时，食品废水的A-O生化系统CODCr去除率为96%左右。
试验期间废水氨氮、总磷等浓度基本维持不变，CODCr浓度的变化造成营养比例变化很明显，系统CODCr去除率在96%左右波动，对营养比例的改变不敏感。
实际运营过程中发现，出水CODCr大于160mg/L时，斜板沉淀池污泥非常容易腐化上浮，且上清液表面容易结成一层油膜，系统难以正常运行。以此反推得出：在生化停留时间T=2d的条件下，生化进水CODCr应控制在160&pide;（1-96%）=4000mg/L以下。
4.3、CODCr去除效率与停留时间的关系
试验条件：
①．关闭调节池曝气，24小时连续进水，回流比1：1；
②．改变进水流量，使生化停留时间依次为T=4.0d、3.0d、2.0d、1.5d、1.0d、0.5d。
③．每隔12小时采一次进、出水水样，取平均值作为当天数据，系统进出水CODCr浓度基本维持稳定后，认定生化系统稳定；
④．每个不同生化停留时间段，系统稳定后，连续采样三天，计算每天的CODCr去除率，取平均值作为该停留时间的CODCr去除效率。测量、计算结果如表三所示。
表三CODCr去除效率度随停留时间的变化
由图e可知：生化停留时间越长，CODCr去除效率越高，但是通随着生化停留时间的增加，效率增长越来越缓慢。实际工程中需要根据进水浓度和排放要求选择恰当的生化停留时间，避免资源浪费。
5、总结
通过对生产蛋糕类食品废水的A-O生化处理工艺的探索，发现以下几点规律可以为工程应用提供借鉴。
1）、废水处理系统做好隔油及初沉措施，进水CODCr浓度能维持在2500mg/L以内，有效降低进入生化系统的有机负荷。通过2d的A-O生化处理，出水CODCr浓度稳定在40～90mg/L之间，达到广东省《水污染物排放限值》DB4426-2001第二时段一级排放标准（CODCr≤90mg/L）。且进水CODCr浓度的短暂波动对出水CODCr影响不大，有良好的耐冲击负荷。
2）、当生化进水CODCr浓度大于1000mg/L，生化停留时间为2d时，A-O生化处理系统的CODCr去除率为96%左右。
3）、A-O生化停留时间越长，CODCr去除率越高，但是CODCr去除效率效率会随着停留时间的增加，增长越来越缓慢。实际工程需要根据废水进水浓度和排放标准选择恰当的生化停留时间，避免资源浪费。
4）当废水排放标准为广东省《水污染物排放限值》DB4426-2001三级时（CODCr≤500mg/L），应在二沉池考虑增加杀菌系统，防止腐化漂泥，系统难以正常运行；或直接按照二级排放标准设计（CODCr≤110mg/L）。
参考文献：
[1]中国环境保护产业协会.HJ2043-2014《淀粉废水治理工程技术规范》[S]，中国环境科学出版社，2014，6-7.
[2]中国环境监测总站.HJ828-2017《水质化学需氧量的测定+重铬酸盐法》[S]，中国环境保护部发布，2017.
[3]刘军，刘扬真，梁志光.DB4426-2001，《水污染物排放限值》[S]，广东省环境保护局/广东省质量技术监督局发布，2001.